聚丙烯原料中含有鹵素，導(dǎo)致加工設(shè)備腐蝕，應(yīng)該怎么辦？

聚丙烯催化劑中通常都含有氯元素或其他鹵素，使用該催化劑生產(chǎn)的聚丙烯中通常殘留有大量鹵素成分，殘留的鹵素會(huì)造成下游加工設(shè)備的腐蝕或使聚丙烯降解。

除酸劑又稱中和劑或鹵素吸收劑，主要用于吸收聚丙烯中殘留的氯等鹵素，防止其在加工過程中腐蝕設(shè)備。除酸劑除了要滿足除酸功能外，還應(yīng)滿足和其他聚合物添加劑類似的高純度、熱穩(wěn)定性、熔點(diǎn)低于聚合物的加工溫度、顆粒尺寸能夠達(dá)到最佳的分散性等要求。

01 酸性雜質(zhì)的來源

-聚合用催化劑殘余

-鹵素阻燃劑降解產(chǎn)生的HCl， HBr等

-馬來酸酐接枝物中游離的酸酐

02 酸性雜質(zhì)的影響

-在加工和長期使用過程中減活添加劑（亞磷酸酯，硫代酯）

-腐蝕金屬設(shè)備和模具表面

-通過水解分解其他的功能助劑 (如. 抗氧劑1010)

-質(zhì)子化受阻胺類光穩(wěn)定劑

-遷移到制品表面，降低絕緣電阻性能

除酸劑的要求

01 功能

中和 H+和Cl?等酸性雜質(zhì)保持中性環(huán)境，保護(hù)添加劑體系 

02 基本要求

純度

熱穩(wěn)定性

相容性

衛(wèi)生安全性

穩(wěn)定和惰性

除酸劑的種類

聚丙烯改性常用的除酸劑主要有水滑石、硬脂酸鈣、氧化鋅等。其中，水滑石是一種合成化合物，它具有優(yōu)異的陰離子交換特性，當(dāng)HCl存在時(shí)，水滑石分子中的CO32－會(huì)與Cl－進(jìn)行交換，使Cl－被吸附并固定在穩(wěn)定的晶體結(jié)構(gòu)中，生成的含氯化合物既不溶于水也不溶于油，而要使Cl－從該晶體結(jié)構(gòu)中釋放出來需要高達(dá)450℃的溫度。硬脂酸鈣也是常用的除酸劑，它與Cl－反應(yīng)形成CaCl2和硬脂酸，從而除去殘留在催化劑中的Cl-。

01 金屬皂類

形成吸水性很強(qiáng)的CaCl₂

Cl離子為游狀態(tài)硬脂酸遷移到材料表面，對(duì)印刷產(chǎn)生影響硬脂酸產(chǎn)生油脂的味道硬脂酸腐蝕設(shè)備和模具硬脂酸會(huì)使受阻胺類光穩(wěn)定劑質(zhì)子化

02 除酸劑Hycite713

HYCITE?713疏水性，即使與HCl反應(yīng)后形成的水也將插層

Cl離子固定在層間

不遷移析出

不會(huì)產(chǎn)生酸性的質(zhì)子

HYCITE?713 – 抗腐蝕

鐵板與230℃聚丙烯熔體接觸一定時(shí)間后在存儲(chǔ)25℃，濕度100%的烘箱中14天。

HYCITE?713非常有效的錨固鹵離子

應(yīng)用領(lǐng)域

?聚烯烴材料，尤其是膜料以及需要長效耐熱聚烯烴應(yīng)用

?鹵素阻燃劑改性聚合物

?熱熔膠

?馬來酸酐接枝物改性塑料

除酸劑的選擇

除酸劑除了要滿足除酸功能所應(yīng)具備的條件之外，還應(yīng)滿足和其他聚合物添加劑類似的要求。這些要求包括：高純度、熱穩(wěn)定性、適合的性價(jià)比，和聚合物母體合理的相容性，以及要么熔點(diǎn)低于聚合物的加工溫度，要么顆粒尺寸能夠達(dá)到最佳的分散性。在選擇除酸劑時(shí)，通常是從可以和酸性催化劑殘余物反應(yīng)的可溶解或分散性好的物質(zhì)中挑選適用的類型。

像金屬硬脂酸鹽或乳酸鹽等有機(jī)物質(zhì)，以及像水滑石或氧化鋅等無機(jī)物都可以滿足這些要求。金屬皂類通常被添加于聚烯烴中，用以中和齊格勒-納塔催化劑殘留的酸類物質(zhì)。　　

例如，硬脂酸鈣(CaSt)可以中和鹽酸，并生成氯化鈣和硬脂酸。但是，即使所添加的Cast的濃度低于1500mg/kg，由于它所生成的氯化鈣具有吸濕性和水溶性，從而也會(huì)在某些應(yīng)用中引起麻煩。

通常，除了硬脂酸的衍生物之外，其他羧酸類衍生物也有中和性能。乳酸鹽則是其中一例，它可用于一些特殊的應(yīng)用領(lǐng)域?！　?/span>

當(dāng)乳酸鈣用作除酸劑時(shí)，其作用機(jī)理類似于中和齊格勒-納塔催化劑殘留的酸類物質(zhì)。此外，乳酸鈣還可以和聚合物中的痕量金屬(例如Ti和Al)形成配位螯合物。在清除金屬催化劑的殘余物時(shí)，當(dāng)有酚類抗氧劑存在的情況下，材料的變色程度將會(huì)減小。乳酸鈣的熱穩(wěn)定性不如金屬硬脂酸鹽，甚至是無機(jī)中和劑，這一點(diǎn)限制了它們?cè)谝恍┨厥忸I(lǐng)域中的應(yīng)用?！　?/span>

對(duì)于類水滑石類除酸劑，氯離子被插入層類水鎂石片層中間，可以進(jìn)行層間陰離子交換，并可將所交換的陰離子固定于穩(wěn)定的晶體結(jié)構(gòu)中。這種陰離子交換特性是由陰離于的大小、陰離子所帶的電荷和鎂鋁的摩爾比決定的。　　

當(dāng)采用氧化鋅作為除酸劑時(shí)，在有鹽酸參與的情況下，其性能和所生成的堿式羥基氯化物有關(guān)?！　?/span>

用于不同聚合物中的除酸劑，以及不同制造商生產(chǎn)的除酸劑，其性能一般都不相同，這是因?yàn)楦鱾€(gè)廠家在生產(chǎn)時(shí)所用催化劑的配方、加工條件、添加量和添加的化合物類型都各不相同?！　?/span>

不同聚合物在加工過程中所形成的顏色會(huì)有所不同，這主要是由于催化劑殘余物的濃度和活性各不相同造成的，此外，還有其他因素的作用。所添加的受阻酚抗氧劑，對(duì)于防止氧化降解極其有效，但不幸的是，它們?cè)诩庸ぶ袝?huì)生成有色物質(zhì)，變色就是由于酸性催化劑殘余物生成的鹽酸和酚類抗氧劑發(fā)生反應(yīng)造成的。因此，當(dāng)增加酚類抗氧劑的濃度時(shí)，所生成的有色物質(zhì)則越多。

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